Aluminijsko lijevanje je široko korišteni proces proizvodnje u kojem se rastopljeni aluminij izliva u kalup kako bi se stvorile složene dijelove s izvrsnom čvrstoćom, malom težinom i visokom otpornošću na koroziju. Aluminijsko lijevanje ključno je u industrijama kao što su automobilski, zrakoplovni, elektronika i konstrukcija jer omogućava proizvodnju dijelova s preciznim oblicima, tankim zidovima i dobrim površinskim završnim obradama. Postoji nekoliko metoda za lijevanje aluminija, od kojih je svaki odgovarao različitim aplikacijama, veličinama dijelova i količini proizvodnje.
1. Razumijevanje aluminijskog lijevanja
Aluminijsko lijevanje započinje topljenjem aluminijskih legura, nakon čega slijedi ulijevanje rastaljenog metala u preformirani kalup. Jednom kada se aluminij ohladi i očvrsne, kalup se uklanja, a lijevanje se čisti i završava. Proces lijevanja omogućuje stvaranje jednostavnih i zamršenih geometrija koje bi bilo teško ili skupo postići samo pomoću obrade.
2. Uobičajene metode lijevanja aluminija
a. Lijevanje pijeska
Postupak: Kalup pijeska stvara se pakiranjem pijeska oko uzorka. Jednom kada je kalup spreman, rastopljeni aluminij se ulijeva u šupljinu.
Prednosti: niske troškove, fleksibilne za velike dijelove, idealno za male proizvodne vožnje.
Primjene: blokovi motora, kućišta pumpe, nosači i dijelovi industrijske opreme.
b. Kasting
Proces: rastopljeni aluminij ubrizgava se u čelični kalup (matrica) pod visokim tlakom.
Prednosti: visoka brzina proizvodnje, izvrsna završna obrada površine i dimenzijska točnost.
Aplikacije: Automobilske komponente, kućišta elektronike, alati i proizvodi potrošača.
c. Gravitacijska lijeva (trajno lijevanje plijesni)
Proces: rastopljeni aluminij teče u metalni kalup za višekratnu upotrebu pod silom gravitacije.
Prednosti: jači odljevi od lijevanja pijeska, pogodni za proizvodnju srednjeg volana.
Primjene: glave cilindra, razdjelnici i dijelovi strojeva visoke opreme.
d. Casting ulaganja (Casting Lostwax)
Proces: Uzorak voska obložen je keramikom kako bi se stvorio kalup. Jednom kada se vosak rastopi, aluminij se ulijeva.
Prednosti: izvrsni detalj i površinski završetak; Dobro za složene oblike.
Aplikacije: zrakoplovne komponente, medicinski alati i umjetnički ili ukrasni komadi.
3. koraci za lijevanje aluminijskih dijelova
Korak 1: Dizajn uzorka
Model završnog dijela stvara se pomoću voska, drveta, plastike ili metala. Ovaj uzorak pomaže oblikovanju šupljine kalupa.
Korak 2: Izrada kalupa
Ovisno o metodi lijevanja, kalup se može izrađivati od pijeska, keramike ili čelika. Kalup mora biti precizan i dizajniran da podnese visoke temperature.
Korak 3: Aluminij za taljenje
Aluminijski ingoti ili metal otpada zagrijavaju se u peći dok ne dosegnu rastopljeno stanje (oko 660 ° C ili 1220 ° F).
Korak 4: Ulijevanje metala
Poljaljeni aluminij pažljivo se izliva ili ubrizgava u kalup. U liječenju, ovaj korak koristi visoki tlak; Kod lijevanja pijeska ili gravitacije protok se kontrolira ručno ili mehanizmima nagiba.
Korak 5: Hlađenje i učvršćivanje
Aluminij se hladi i učvršćuje u kalupu, poprimajući oblik šupljine. Vremena hlađenja variraju ovisno o veličini dijela i materijalu kalupa.
Korak 6: Uklanjanje lijevanja
Jednom čvrst, kalup se otvara ili razbija kako bi se uklonili odliveni dio. Kod lijevanja pijeska kalup je uništen; U kastingu se ponovno koristi.
Korak 7: Završetak
Konačni dio je obrezan, očišćen i obrađen ako je potrebno. Burrs, bljeskalice ili vrata se uklanjaju. Površinski tretmani poput anodizacije, slikanja ili premaza u prahu mogu se primijeniti.
4. aluminijske legure koje se koriste u lijevanju
Koriste se različite aluminijske legure ovisno o čvrstoći, fluidnosti i primjeni:
A356: Uobičajeno u lijevanju pijeska i matrice, nudi izvrsnu snagu i otpornost na koroziju.
ADC12: Popularno u lijevanju matrica, dobra fluidnost i mehanička svojstva.
ALSI10MG: često se koristi u zrakoplovstvu i automobilu zbog svog omjera jačanja.
Serija Alcu i Alzn: Koristi se kada je potrebna velika snaga.
5. Prednosti lijevanja aluminija
Lagana: Aluminij je otprilike težina čelika.
Otpornost na koroziju: Izvrsna za vanjsko i morsko okruženje.
Veliki omjer jačanja: Idealno za prijevoz i zrakoplovne dijelove.
Dobra toplinska vodljivost: korisno u hladnjacima i elektroničkim kućištima.
Kontinuiran za složene oblike: smanjuje potrebu za obradom i montažom.
6. Izazovi i kontrola kvalitete
Lijevanje aluminijskih dijelova zahtijeva pažnju na detalje:
Poroznost: mjehurići plina mogu se zarobiti tijekom očvršćivanja.
Skupljanje: Smanjenje volumena tijekom hlađenja može uzrokovati nedostatke.
Pukotina: Neravnomjerno hlađenje može stvoriti stres i prijelome.
Da bi izbjegli ove probleme, proizvođači koriste softver za simulaciju, vakuum lijevanje i sustave za kontroliranje hlađenja. Kontrola kvalitete uključuje inspekciju XRAY, ultrazvučno ispitivanje i dimenzijske provjere kako bi se osiguralo da dijelovi ispunjavaju specifikacije.
Lijevanje aluminijskih dijelova svestrana je i kontinuirana metoda za proizvodnju jednostavnih i složenih komponenti u raznim industrijama. Odabirom ispravnog postupka lijevanja - bilo pijeska, matrice, gravitacije ili investicijskog lijevanja - i koristeći odgovarajuću leguru, proizvođači mogu stvoriti snažne, izdržljive dijelove s minimalnim otpadom. Razumijevanje svakog koraka, od dizajna plijesni do završne obrade, ključno je za osiguranje visokokvalitetnih aluminijskih odljeva za moderne inženjerske potrebe.
